在计算机网络安全中数据加密技术的应用分析
吕达
(黑龙江工商学院  黑龙江哈尔滨  150001)
摘要：计算机网络技术给人们的工作、生活带来了诸多便利，但相应的网络安全问题也日益严峻。为此，就需合理运用数据加密技术，以实现数据加密技术与计算机网络技术更加深层次的融合，以此确保计算机网络的安全运行。鉴于此，笔者在总结了相关参考文献的基础上，结合个人实践研究经验，从理论层面就数据加密技术进行阐述，并提出其在计算机网络安全中的应用，以为广大同行在今后的研究工作中提供有益的参考借鉴。
关键词：计算机网络安全 数据加密技术 安全隐患 密钥管理
中图分类号：TP393.08文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)13-0019-04
Application Analysis of Data Encryption Technology in Computer
Network Security
LYU Da
(Heilongjiang University of Business and Technology, Harbin,Heilongjiang Province, 150001 China) Abstract: Computer network technology has brought a lot of convenience to people's work and life, but the cor‐responding network security problems are increasingly serious. Therefore, it is necessary to reasonably use data en‐cryption technology to achieve the deeper integration of data encryption technology and computer network tech‐nology, so as to ensure the safe operation of computer network. In view of this, on the basis of summarizing relevant references, combined personal practice and research experience, the author expounds data encryption technology from the theoretical level, and puts forward its application in computer network security, so as to provide a useful reference for the majority of peers in future research.
Key Words: Computer network security; Data encryption technology; Hidden danger; Key manaqement
将数据加密技术应用到计算机网络运行过程中，不仅能够有效提高计算机网络安全，还能减少网络风险发生的概率。也正因如此，数据加密技术被广泛应用到计算机网络安全防护中，受到越来越多人们的追捧。基于此，做好数据加密技术的应用就显得尤为重要。以下笔者结合个人实践工作经验与相关参考文献，就数据加密技术及其在计算机网络安全中的应用展开粗浅的探讨，以期为更好地发挥出数据加密技术的实际应用优势，为计算机网络安全奠定良好的基础。1 数据加密技术的应用原理与常见类型
数据加密技术的设计与应用初衷，便是为了保障计算机网络的安全运行，避免在上传、下载等数据信息的处理上，出现恶意篡改或者丢失等情况。
因此，从数据加密技术的本质上来看，其本身就是对网络信息泄漏问题，采取的一种主动出击的防御手段。数据加密技术在实际应用过程中，利用密钥方式，将传输信息转变成没有意义的密文，顺利传输至接收端后，再进行解密还原，以防止在传输过程中信息被盗取。
DOI：10.16661/jki.1672-3791.2211-5042-0488
作者简介：吕达（1981—），男，本科，讲师，研究方向为网络安全、网络存储、云计算、大数据等。
由此可见，数据信息在传输过程中会涉及信息传
输端与信息接收端这两个主体，并且数据在两个主体中会先后经历“加密—传输—解密”的过程，具体如图1所示[1]。
数据加密技术在先后经历了数次改革，得到有效的优化后，在实际应用过程中，其技术类型也呈现出多元化发展态势，加之组合应用，在很大程度上提升了计算机网络安全。截至目前，市面上最常见的数据加密技术类型，可被归纳为以下3种。1.1  节点加密技术
节点加密技术本身是依托于计算机的网络框架，对所有已覆盖的数据信息设置安全节点，从而保证在数据信息的传递过程中每一个节点都呈现出密文形式，进行加密、解密的处理。结合广大使用者的实际应用反馈来看，节点加密技术作为最为常见的一种数据加密技术，将其应用于计算机网络系统中能够进一步提升网络数据信息安全，并且本身的传播速率、传播质量均会得到显著提升。1.2  链路加密技术
链路加密技术在计算机网络安全中的应用也同样广泛。与节点加密技术相比，链路加密技术可在单维度加密基础上，同步完成对相关网络数据信息的加密。也就是说，链路加密技术在完成节点加密的基础上，又进行了二次加密处理，也能够更加有效地应对潜在的网络安全隐患。由此可见，应用链路加密技术时，其本身的应用程序也更加复杂。1.3  端到端加密技术
生活中常见的数据库应用端到端加密技术作为最新的数据加密技术，直接代表了当今网络安全技术的发展方向。在实际应用中，端到端加密技术是对数据整体开展的加密保护，即从数据的发送端到接收端进行的均匀加密。也就是说即便数据信息在传输过程中出现了泄漏问题，只需将其中一个节点破坏，该文件就将被破坏，不会造成数据信息的泄漏，亦不会影响其他数据信息的传输，大大地提高了网络数据信息的上传、下载等处理环节的安全性[2]。
2  计算机网络安全隐患
计算机网络在实际应用过程中往往会面临诸多的安全隐患，进而给使用者、企业，甚至是国家造成不容
小觑的损失，以下笔者即从常见的计算机网络安全隐患入手进行分析。2.1  黑客入侵
现如今黑客入侵计算机网络的方式早已越发的多样化。防范工作迫在眉睫。尤其是依赖于网络发展而来的黑客，当其非法入侵到计算机网络系统之中时，不仅会破坏计算机网络安全系统，还有可能从中盗取重要的计算机网络信息，
并造成计算机网络信息数据的大面积丢失，给使用者带来巨大的损失。2.2  网络病毒
在计算机网络系统中植入网络病毒，不仅能够非法获取到网络数据信息，还会对计算机网络系统造成巨大的破坏。也正因如此，网络病毒俨然已经成为影响计算机网络安全运行的重要因素之一。尤其是随着计算机网络技术的迅猛发展，网络病毒种类也越发多样，其本身的破坏力也在不断增强，防范工作刻不容缓[3]。2.3  人为因素
计算机网络运行离不开人的操作，因此，计算机网络安全也有赖于操作人的支持。如若操作人本身在操作过程中存在纰漏，就有可能遗留下安全隐患，进而影响到计算机网络的安全运行。
3  在计算机网络安全中数据加密技术的应用意义
正是因为计算机网络技术早已成为人们工作、生活的重要组成部分，所以确保计算机网络安全就显得至关重要。而数据加密技术作为计算机网络安全防护过程中最常用的技术手段之一，
通过合理化应用数据加密技术，能够有效提高计算机网络安全，抵御黑客、病毒的非法入侵。因此，人们往往也将数据加密技术当作是评估计算机网络系统自身安全防护能力的重要指标。所以，将数据加密技术应用到计算机网络安全中具有十分积极的现实意义。
数据加密技术应用程序应用得越深，网络系统的
图1  数据信息加密、解密的传输过程
整体安全系数也就越高，网络安全系统的运行也就越发得稳定。现阶段，人们对数据加密技术的应用，已经不再局限于单一化的数据信息加密，而是立足于整个网络发展基础上，将数据加密技术组合在一起，用以提升计算机网络安全。因此数据加密技术的应用，既有助于提高计算机网络信息的安全性，也有助于提高数据信息在传输过程中的稳定性[4]。
4  在计算机网络安全中做好数据加密技术的应用对策
数据加密技术应用的根本目的，就是为了确保计算机网络安全。但因可使用的数据加密技术类型相对较多，所以要想充分发挥出数据加密技术的优势，还需要在应用方面着重考虑要点需求，做好应用要点控制。
4.1  数据加密技术的应用要求
提升数据信息的安全性是应用数据加密技术的根本要求。所以，就需按照特定的方式，将用户可读文本转变成为用户无法理解的文本形式。这样即便是在传输过程中丢失数据信息，也会因数据加密而无法解读文本，确保了数据信息安全。
4.2  数据加密技术的算法选择
数据加密技术类型众多，使用哪种数据加密技术，还需结合用户的实际需求、加密体系的运行环境以及运行条件等综合要素进行选择，从而最大限度地发挥出数据加密技术的最大优势。
诸如密码技术，其作为重要的数据加密技术，已经被越来越多的用户所接纳。而结合密钥系统的类型可知，密码技术主要分为对称密钥系统与公开密钥系统这两种。其中，对称密钥系统，其本身在处理加密数据、解密数据时的效率较快，且在破译层面要求的信息技术含量较高。一般来讲，在对称密钥系统的使用上，信息的安全完全依托于保存密钥的安全性。
至于公开密钥系统，其本身是基于数据逻辑设计的，自身的系统安全性较强。但因公开密钥本身较长，所以运算速度较慢，很少被应用在大规模系统中。
鉴于此，可以结合实际应用情况与算法需求，优先选择以下3种加密算法：DES、MD5、RSA。
DES加密算法属于一种较为经典的对称加密算法，同样也是数据加密的重要标准。在实际加密处理过程中，需要提前对目标密文进行排列、分组，再加密处理各组密文的二进制数据，使各组密文都能够相互衔接，成为完整密文。如若系统运行模式是加密模式，那么可由已完成设定的密钥对文本进行加密，再负责输出。获得密钥以后，约定好的双方可使用特定的密钥进行解密环节的处理。
对于MD5加密算法而言，其最为显著的优势便是能够确保数据信息的精准性，并且对数据信息的完整性进行校验。在加密与解密算法上，MD5在数据的转变处理上主要以补位、变换处理为主，最终输出已经完成加密处理的密文。此外，不可逆转性也是MD5加密算法最为显著的特征，即任意长度的字节串转变为证书后，即便是拥有全部密文的第三方，也不能将其转变回原始信息形态。
RSA加密算法作为相对常见的公钥加密算法之一，其本身是一种拥有着双钥属性的非对称密码体系，可生成公开以及私有密钥对，在数据信息的安全防护上具有十分显著的优势。且因其加密功能相对较为完善，所以RSA加密算法常常被应用在网络签名层面。
4.3  数据加密技术的系统运行环境与运行方式
数据加密技术主要借助于网络链接实现其自身的应用。而处于不同的系统运行环境下，与之相匹配的计算机设备、服务器往往存在一定的差异性，但任何一台计算机设备都需能够开展加密、解密数据信息，同时服务器与服务器之间也需能够进行多种方式的数据信息传输。尤其是服务器本身负责管理所有的用户，因此必须要拥有常规用户机的所有功能。
数据信息的发送方要将目标文件传输给接收方，那么数据信息在加密系统内需要先利用上层加密程序，对文件信息实施加密，之后再借助于互联网络传输至接收方。在整个数据信息的传输过程中，系统会为数据信息制定对应的服务器与目标用户，以此确保数据信息的传输过程安全。
4.4  密钥管理
要想更大限度地发挥出数据加密技术的优势，就必须要做好数据加密系统中的密钥管理工作。尤其是要明确明文与密文在不同的法则与公式的应用下应遵循的转换原则。这是因为密钥作为整个加密系统中解密算法的关键所在，若是应用在共同计算机下，将会采取最佳应用方案。具体而言，开始通信前，服务器端与客户端会完成服务器公钥的分发，并利用公钥完成信息的保密处理，其中公钥是由应用程序自动生成的。
为此，以AES加密算法的应用进行举例，对密钥管理加以分析。将AES加密算法应用在网络系统中会形成随机密码，而相应形成的随机密码往往是在数据信息进行打包前，文件打包模块就已经形成好的，之
后再评估用户在信息处理上具备的权限，拥有最高处理权
限的使用者将获得所有的文件密码。如若使用者接收的待解密文件，其本身就属于系统加密文件，那么服务器则会优先生成与之相对应的用户名、密钥，权限信息则由管理模块写入数据库中，以方便对合法使用者查询密码的验证，确保使用者获取信息的合法途径。
4.5  计算机网络安全系统的功能设计
在计算机网络安全系统工作环节的设计上，需要着重考虑网络系统硬件设备的实际需求，并且基于Internet服务器客户结构控制对关键信息的传输。服务器与客户机作为计算机网络安全系统的重要组成部分，二者都具备通信功能、解密功能以及加密功，且这些功能由二者的应用程序实施具体操作。其中，服务器端的应用程序主要由密钥管理模块、加密打包模块、文件信息综合管理模块共同组合而成；而客户端的应用程序则是由文件解密模块、公钥模块、私钥模块、密码模块这四者组合而成。
除此之外，设计计算机网络安全系统应用功能时，还应考虑数据库本身的设计要求与数据库本身的安全性[5-6]。
5 在计算机网络安全中数据加密技术的实际应用
5.1  在数据库中的应用
在计算机系统中，数据库主要负责保存关键信息数据。然而在面对开放性的网络传输途径时，数据库极易受到黑客、病毒的攻击，这种攻击会导致网络系统被入侵，破坏计算机网络安全防护系统，造成数据库内部关键数据信息的丢失，给使用者带来经济损失。而利用数据加密技术，恰恰可以结合数据信息本身的重要程度，对数据库实施安全区域进行划分，用以验证用户的身份信息与使用权限，以此保证数据信息在调取过程中的安全性，提升数据库本身的安全等级。
5.2  在计算机软件中的应用
计算机想要正常运转，离不开各类软件，而软件的运行往往需要连接网络，这就给黑客、病毒的非法入侵带来了机会，为此，可将数据加密技术应用到软件程序中，通过节点加密、链路加密以及端到端加密技术，优化与完善可能存在的软件漏洞，保证计算机各项软件系统的安全运行。
5.3  在电子商务领域中的应用
互联网科技的普及与推广，使计算机与各行各业之间的联系越发紧密。尤其是在电子商务领域，计算机网络的应用日益频繁，许多金融业务都可以直接通过计算机网络在线办理，大大方便了人们的操作，但也增加了个人信息的泄露风险。因此，就需在电子商务领域合理地应用数据加密技术，用以保障使用者的个人信息，创建更为安全的营商环境[7-10]。
由此可见，当计算机网络成为人们工作、生活不可或缺的重要组成部分时，数据加密技术同样也成为计算机网络安全最为重要的防护手段之一。所以，为了更好地提升计算机网络安全等级，为人们营造出一个健康积极的网络环境，就需要做好数据加密技术的合理应用，用以切实保障计算机网络的信息安全。
6 结语
面对网络信息技术的深入发展，在普及使用网络信息技术的同时，安全问题也不容乐观。为此，要想保障计算机网络的安全运行，就必须要给予强有效的安全保障措施。而数据加密技术作为最为重要的计算机网络安全防护技术，对其进行合理化应用，能够有效抑制网络信息安全的发生，更好地保障计算机网络安全。所以，在今后的实际工作过程中，就必须要做好数据加密技术的研究与应用，更好地发挥出数据加密技术的应用优势，并结合科技的发展对数据加密技术进行定期升级与优化，从而为计算机网络安全提供强有力的技术保障，为人们营造安全的网络应用环境。
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